量子威脅下的數字資產，何去何從？_比特幣:加密貨幣

?作者：Capital6Eagle

今年6月IBM在德國發布歐洲首個量子計算機

十年前，人們說量子計算機要50年后才出現，五年前又說需要25年，但量子計算一直在以突破人們預期的速度進步。

2019年9月，谷歌53個量子位的“懸鈴木”問世；

2020年12月，中國科研團隊推出76個量子位的“九章”；

2021年6月，IBM在德國發布歐洲首個量子計算機，并宣告，兩年后會研發出1000個量子位以上的計算機。

麥肯錫預估，到2030年全球將有2000-5000臺量子計算機投入使用。

工信部部長：加快謀劃布局元宇宙、量子科技等未來產業:金色財經報道，工信部部長金壯龍日前在接受央媒采訪時表示，2023年，將落實落細已出臺的各項政策和接續措施，充分釋放政策累積效應，適時推出更多政策措施。加快人工智能、生物制造、物聯網、車聯網、綠色低碳等戰略性新興產業創新發展。研究制定未來產業發展行動計劃，加快謀劃布局人形機器人、元宇宙、量子科技等未來產業。[2023/1/5 10:22:55]

量子計算機量子位水平加速提升

量子計算的龐大陰影

加密學在我們日常生活中扮演重要角色，這點無關你是否持有加密貨幣：

加密技術滲透在互聯網當中，廣泛使用的安全超文本傳輸協議、傳輸層安全協議都是加密學應用。

有量子計算能力的敵手可輕易破解互聯網瀏覽器和網絡服務器之間的密碼，可能出現的身份盜竊則會將用戶個人數據和金融數據置于風險當中。

聲音 | Coinbase：加密貨幣在貨幣功能方面創造了“量子飛躍”:金色財經報道，加密貨幣交易所Coinbase表示，DeFi的發展正在為傳統金融平臺創造一個全球可訪問且更開放的替代方案。Coinbase表示，基于智能合約的區塊鏈（如以太坊）使開發人員能夠創建“比單純發送和接收加密貨幣更為復雜的功能”。這些軟件程序被稱為去中心化應用程序或DApp。Coinbase稱，DeFi系統中正在發生著不可思議的事情，加密技術正在使金錢在線，在貨幣功能上創造了“量子飛躍”。[2020/1/8]

以加密技術為核心的區塊鏈，同樣無法逃脫量子計算的威脅。

目前有兩類加密解析算法，已經證實可在微型量子計算機上運行，其中更為先進的Shor算法，能夠有效破解比特幣、以太坊都在使用的橢圓曲線數字簽名算法。

ECDSA算法可創建一個隨機的256位私鑰和一個派生公鑰，以傳統計算機的計算能力，想要找到生成公鑰的私鑰，幾乎是不可能的。

聲音 | 中科大韓正甫：未來數字貨幣和量子計算將展開博弈:中國科學技術大學中科院量子信息重點實驗室韓正甫教授在采訪時表示，如今的密碼學技術把當下最熱門的區塊鏈和量子計算連接到一起，區塊鏈主要是用非對稱加密算法來保護信息安全，而量子計算機以其無可比擬的計算能力，對傳統密碼形成攻擊，使之可能被破解。未來，數字貨幣將不可避免地和量子計算展開博弈，兩者間或有一戰。（科技日報）[2020/1/3]

但是量子計算機可以解開公鑰私鑰之間的數學關系，進而揭示和破壞私鑰。

有人這樣形容量子計算在破解密鑰上的威力：

好比老鼠走迷宮，傳統計算機需要一條一條路徑嘗試后才能找到正確路線，而量子計算機可以瞬時計算出所有的可能路徑。

動態 | 德勤：正在探索抵抗量子攻擊方法:據dailyhodl消息，會計師事務所德勤（Deloitte）的研究人員表示，價值約286億美元的400萬個比特幣特別容易受到量子計算機的攻擊。據該公司的最新研究報告，以“公鑰支付”（p2pk）地址持有的BTC遭受量子攻擊的風險更高，因為它們的公鑰（理論上可用于推導私鑰）已被暴露。Deloitte表示他們正在嘗試創建能夠抵抗量子攻擊的新加密方法，未來可能將其集成到領先的加密資產中。[2019/12/23]

（圖：ScientificAmerican)

破防，隨時可能

量子時代似乎加速度到來，加密世界的危機感與日俱增：

在量子計算機的超能力面前，現有半數以上加密算法將被攻破，意味著大量數字貨幣和數字資產變得岌岌可危。

這就提出了兩個重要問題。首先，距離量子計算機攻破主流加密體系還有多少時間？其次，是否有可能研發出可以抵抗量子計算的加密體系？

對于第一個問題，著名密碼學家、有“加密貨幣之父”之稱的大衛·喬姆的看法是：隨時可能。

“量子計算已經出現在我們視野當中，可能它已經就位，而我們還不知道”。

他提到，早在2015年，美國國安局就指示政府機構停止研究易受量子攻擊的加密體系。

“NSA已經嚴肅對待量子計算，我們也應如此”。

今年5月喬姆在柏林參加WEB3.0峰會談到量子威脅

不安全的比特幣

近兩年隨著量子計算方面的科技突破變得頻密，加密社區對“量子優勢”帶來的摧毀力越發擔憂。

2019年底，德勤圍繞比特幣區塊鏈抗量子能力展開的研究揭示，有多達25%的流通中的比特幣容易受到量子攻擊。

“如果你的比特幣使用的是較為脆弱的地址類型，并且你相信量子計算比公眾所知的更先進，那么你或許應該把幣轉移到一個新的p2pkh地址”。

但即使這樣也并不安全。

“如果很多人沒有采取同樣的保護措施，你還是會受影響”，報告稱，“在大量比特幣被盜的情況下，幣價很可能會崩潰，人們將喪失對其技術的信心。”

易受量子攻擊的比特幣數量

換言之，如果黑客憑借量子優勢攻破比特幣加密體系，市場的信心將會垮塌。

這點不妨回顧谷歌宣布懸鈴木后引發的市場反應：憂慮情緒不斷發酵的情況下，比特幣價格在之后半年持續承壓。

2019年四季度比特幣價格持續疲軟

抗量子區塊鏈的嘗試

加密世界應如何解決潛在的量子威脅？科學家們認為，有兩個主要途徑：一是為現有區塊鏈協議創建保護層以提高安全性，二是從頭開始創建抗量子區塊鏈。

在現有區塊鏈協議上構建保護層聽起來似乎更容易，但相關研發進展相對緩慢。更多研究者選擇了第二種途徑。

比如一些新興區塊鏈采用了基于WOST+的擴展默克爾簽名算法等，這些算法是有狀態的基于哈希的簽名方案，不易受到量子計算機的攻擊。

美國國家標準技術研究院認可XMSS成為抗量子簽名算法國家標準的潛力，但同時認為，該方案容易被濫用，需要進行一些修改以解決相關問題。

量子時代或將不期然到來，對加密世界向抗量子轉型提出緊迫挑戰。

盡管仍需要進一步完善，基于哈希的數字簽名算法在新興區塊鏈中已得到驗證和布署，給加密社區對抗未來量子威脅增加了信心。

元數據隱私保護和量子安全技術將為價值互聯網和WEB3.0的實現提供關鍵保障，展望未來，我們相信抗量子安全加密技術，將在確保個人、組織和企業數字貨幣及數字資產的未來安全上發揮關鍵作用。

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